DE102015220379A1 - Wasser-Bearbeitungsverfahren - Google Patents

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Kensuke Nagaoka
Tsubasa Obata
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Abstract

Es wird ein Wafer-Bearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in einzelne Bauelemente entlang von Trennlinien offenbart, die an der Vorderseite des Wafers ausgebildet sind. Das Wafer-Bearbeitungsverfahren schließt einen Schutzbandanbringschritt zum Anbringen eines Schutzbands, das eine Haftschicht aufweist, an der Vorderseite einer Funktionsschicht des Wafers in einem Zustand ein, in dem die Haftschicht des Schutzbands mit der Vorderseite der Funktionsschicht in Kontakt ist, und einen Wafer-Teilungsschritt zum Halten des Wafers mit dem Schutzband an einer Haltefläche eines Spanntischs in dem Zustand, in dem das Schutzband mit der Haltefläche in Kontakt ist, und als nächstes Aufbringen eines Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat und die Funktionsschicht des Wafers aufweist, entlang jeder Trennlinie von der Rückseite des Substrats aus, um eine laserbearbeitete Nut mit einer Tiefe auszubilden, welche das Schutzband entlang jeder Trennlinie erreicht, wodurch der Wafer in einzelne Bauelementchips aufgeteilt wird, die mit den einzelnen Bauelementen korrespondieren.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wafer-Bearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl von einzelnen Bauelementen entlang einer Vielzahl von Trennlinien, die auf der Vorderseite des Wafers ausgebildet sind, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht aufgebaut ist, die auf der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, und die einzelnen Bauelemente durch die Funktionsschicht ausgebildet werden und durch die Trennlinien aufgeteilt sind.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Wie bei einem Halbleitereinrichtungsherstellungsverfahren im Fachgebiet wohlbekannt ist, ist eine Funktionsschicht, die aus einem Isolationsfilm und einem Funktionsfilm aufgebaut ist, auf der Vorderseite eines Substrats, wie zum Beispiel eines Siliziumsubstrats, ausgebildet und eine Vielzahl von Bauelementen, wie zum Beispiel ICs und LSIs, werden wie eine Matrix aus dieser Funktionsschicht ausgebildet, wodurch ein Halbleiter-Wafer erhalten wird, der die Vielzahl von Bauelementen aufweist. Die Vielzahl von Bauelementen werden durch eine Vielzahl von Trennlinien unterteilt, die an der Vorderseite des Halbleiter-Wafers ausgebildet sind. Der Halbleiter-Wafer ist entlang dieser Trennlinien unterteilt, um einzelne Chipeinrichtungen zu erhalten, die der Vielzahl von Bauelementen entsprechen.
  • In den letzten Jahren wurde ein Halbleiter-Wafer, der für eine Verbesserung der Verarbeitungsleistung von Halbleiter-Chips (Bauelemente), wie zum Beispiel ICs und LSIs, vorgesehen ist, in die Praxis umgesetzt. Dieser Halbleiter-Wafer ist aus einem Substrat, wie zum Beispiel einem Siliziumsubstrat und einer auf der Vorderseite des Substrats ausgebildeten Funktionsschicht aufgebaut, wobei die Funktionsschicht aus einem niedrigdurchlässigen Isolationsfilm (niedrig-k-Film) und einem an dem niedrig-k-Film ausgebildeten Funktionsfilm aufgebaut, wobei der Funktionsfilm eine Vielzahl von Schaltkreisen ausbildet. Folglich werden die Halbleitereinrichtungen von der Funktionsschicht ausgebildet. Der niedrig-k-Film ist aus einem anorganischen Film aus SiOF, BSG (SiOB), etc. oder einem organischen Film, wie zum Beispiel einem Polymerfilm aus Polyimid, Parylene, etc. ausgebildet.
  • Die Unterteilung solch eines Halbleiter-Wafers entlang der Trennlinien wird normalerweise durch Verwendung einer als Trennsäge bezeichneten Schneidevorrichtung ausgeführt. Diese Schneidevorrichtung schließt einen Spanntisch als Werkstückhaltemittel zum Halten des Halbleiter-Wafers als Werkstück, ein Schneidemittel zum Schneiden des an dem Spanntisch gehaltenen Halbleiter-Wafers und ein Bewegungsmittel für eine Relativbewegung des Spanntischs und des Schneidemittels ein. Das Schneidemittel schließt eine Drehspindel ein, die angepasst ist, mit hoher Geschwindigkeit gedreht zu werden, und eine an der Drehspindel montierte Schneidklinge. Die Schneidklinge ist aus einer scheibenförmigen Basis und einer ringförmigen Schneidkante ausgebildet, die an einer Seitenfläche der Basis entlang deren äußeren Umfangs montiert ist. Die ringförmige Schneidkante ist eine geil galvanogeformte Diamantklinge, die beispielsweise durch Verbinden bzw. Ankleben von abrasiven Diamantkörnern mit einer Korngröße von in etwa 3 μm ausgebildet sind.
  • Jedoch unterscheidet sich der oben genannte niedrig-k-Film im Material von dem Substrat des Halbleiter-Wafers, sodass es schwierig ist, das Substrat zusammen mit dem niedrig-k-Film unter Verwendung der Schneidklinge zu schneiden. Das heißt, dass der niedrig-k-Film wie Glimmer sehr spröde ist. Wenn der Halbleiter-Wafer, der den niedrig-k-Film aufweist, entlang der Trennlinien unter Verwendung der Schneidklinge geschnitten wird, tritt dementsprechend das Problem auf, dass der niedrig-k-Film getrennt werden kann und diese Trennung (Delaminierung) das Bauelement (Schaltkreise) erreichen kann und einen verheerenden Schaden an den Bauelementen verursacht.
  • Um dieses Problem zu lösen, offenbart das offengelegte japanische Patent Nr. 2005-64231 ein Wafer-Teilungsverfahren einschließlich der Schritte eines Anwendens eines Laserstrahls entlang beider Seiten von jeder Trennlinie an einem Halbleiter-Wafer, um zwei laserbearbeitete Nuten entlang jeder Trennlinie auszubilden und dadurch die Funktionsschicht zu teilen und als nächstes eines Positionierens einer Schneidklinge zwischen den zwei laserbearbeiteten Nuten entlang jeder Trennlinie, um die Schneidklinge und den Halbleiter-Wafer relativ zueinander zu bewegen und dadurch den Halbleiter-Wafer entlang jeder Trennlinie zu schneiden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2005-64231 offenbarten oben erwähnten Wafer-Bearbeitungsverfahren wird ein Laserstrahl entlang beider Seiten von jeder Trennlinie angewandt, die an dem Halbleiter-Wafer ausgebildet ist, um dadurch die zwei laserbearbeiteten Nuten auszubilden, welche die Funktionsschicht entlang jeder Trennlinie unterteilen. Danach wird die Schneidklinge zwischen den zwei laserbearbeiteten Nuten entlang jeder Trennlinie positioniert und dann betätigt, um den Halbleiter-Wafer entlang jeder Trennlinie zu schneiden. Dementsprechend hat dieses übliche Verfahren die folgenden Probleme.
    • (1) Es müssen mindestens zwei laserbearbeitete Nuten entlang jeder Trennlinie ausgebildet werden, um die Funktionsschicht zu unterteilen. Dementsprechend wird die Produktivität vermindert.
    • (2) Wenn die Teilung der Funktionsschicht beim Ausbilden der laserbearbeiteten Nuten unzureichend ist, kann die Schneidklinge abgelenkt oder geneigt werden oder es kann eine ungleiche Abnutzung der Schneidklinge auftreten.
    • (3) Wenn der Laserstrahl auf den Wafer von dessen Vorderseite aus angewandt wird, um die laserbearbeiteten Nuten auszubilden, verteilen sich Trümmer bzw. Restpartikel und Haften an der Vorderseite des Wafers. Folglich muss ein Schutzfilm an der Vorderseite des Wafers ausgebildet sein.
    • (4) Um die zwei laserbearbeiteten Nuten entlang jeder Trennlinie auszubilden, wird der Laserstrahl in zwei Durchgängen entlang jeder Trennlinie angewandt. Als Ergebnis verbleibt eine thermische Spannung in dem Wafer und verursacht eine Verminderung der Festigkeit jedes Bauelements.
    • (5) Da der Abstand zwischen den laserbearbeiteten Nuten entlang jeder Trennlinie größer ist als die Breite der Schneidklinge, muss die Breite von jeder Trennlinie vergrößert werden, was eine Verminderung der Anzahl von Bauelementen verursacht, die auf dem Wafer ausgebildet werden können.
    • (6) Bei einigen Wafern wird ein Aktivierungsfilm aus SiO2, SiO, SiN, SiNO etc. an der Vorderseite der Funktionsschicht ausgebildet. Wenn ein Laserstrahl an dem Wafer von dessen Vorderseite aus angewandt wird, reicht der Laserstrahl dementsprechend durch den Passivierungsfilm, um die Innenseite der Funktionsschicht zu erreichen. Als Ergebnis wird die Funktionsschicht durch den Laserstrahl bearbeitet und die Energie des Laserstrahls wird durch den Passivierungsfilm begrenzt, sodass ein sogenannter Unterschnitt bzw. Hinterschnitt möglich ist, wodurch die Bearbeitung durch den Laserstrahl lateral bzw. seitlich zu jedem Bauelement ausgebreitet werden kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wafer-Bearbeitungsverfahren bereitzustellen, das einen Wafer in eine Vielzahl einzelner Bauelemente entlang einer Vielzahl von Trennlinien ohne die obigen Probleme aufteilen kann, wobei der Wafer ein Substrat und eine Funktionsschicht, die an der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, einschließt und die einzelnen Bauelemente von der Funktionsschicht ausgebildet und durch die Trennlinien unterteilt sind.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Wafer-Bearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl einzelner Bauelemente entlang einer Vielzahl von Trennlinien bereitgestellt, die an der Vorderseite des Wafers ausgebildet sind, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht, die an der Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, zusammengesetzt ist, die einzelnen Bauelemente von der Funktionsschicht ausgebildet und durch die Trennlinien aufgeteilt sind und das Wafer-Bearbeitungsverfahren einen Schutzbandanbringschritt zum Anbringen eines Schutzbands bzw. -streifens einschließt, mit einer Haftschicht an der Vorderseite der Funktionsschicht des Wafers in dem Zustand, in dem die Haftschicht des Schutzbands mit der Vorderseite der Funktionsschicht in Kontakt ist, und einen Wafer-Teilungsschritt zum Halten des Wafers, der durch den Schutzbandanbringschritt bearbeitet wurde, an einer Haltefläche eines Spanntischs in dem Zustand, in dem das Schutzband mit der Haltefläche in Kontakt ist, und als nächstes Anwenden eines Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat und die Funktionsschicht des Wafers aufweist, von der Rückseite des Substrats aus entlang jeder Trennlinie, um eine laserbearbeitete Nut mit einer Tiefe auszubilden, die das Schutzband entlang jeder Trennlinie erreicht, wodurch der Wafer in einzelne Bauelementchips aufgeteilt wird, die den einzelnen Bauelementen entsprechen; wobei das Schutzband eng an der Vorderseite der Funktionsschicht auf so eine Weise in dem Schutzbandanbringschritt angebracht wird, sodass die Haftschicht des Schutzbands in engen Kontakt mit den von der Funktionsschicht ausgebildeten Bauelementen kommt, um der Anhaftung von Restpartikeln an der Vorderseite jedes Bauelements vorzubeugen, wobei die Restpartikel von dem Wafer entlang jeder Trennlinie durch die Anwendung des Laserstrahls bei dem Wafer-Teilungsschritt erzeugt werden.
  • In Übereinstimmung mit dem Wafer-Bearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird das Schutzband in dem Schutzbandanbringschritt auf so eine Weise eng an der Vorderseite der Funktionsschicht angebracht, dass die Haftschicht des Schutzbands in engen Kontakt mit den von der Funktionsschicht ausgebildeten Bauelementen kommt, um das Anhaften von Restpartikeln an der Vorderseite von jedem Bauelement vorzubeugen, wobei die Restpartikel von dem Wafer entlang jeder Trennlinie durch die Anwendung des Laserstrahls in dem Wafer-Teilungsschritt erzeugt werden. Wie oben erwähnt, können bei dem Wafer-Teilungsschritt Restpartikel von dem Wafer durch die Anwendung des Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat und die Funktionsschicht aufweist, erzeugt werden. Da das Schutzband jedoch auf so eine Weise nahe an der Funktionsschicht angebracht ist, dass die Haftschicht des Schutzbands mit den von der Funktionsschicht ausgebildeten Bauelementen in engem Kontakt ist, kann einem Anhaften der Restpartikel an den Bauelementen vorgebeugt werden.
  • Das Wafer-Bearbeitungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann zudem die folgenden Effekte zeigen.
    • (1) Es ist nicht notwendig, eine Vielzahl von laserbearbeiteten Nuten zum Aufteilen der Funktionsschicht entlang jeder Trennlinie auszubilden, sodass die Produktivität verbessert werden kann.
    • (2) Es wird keine laserbearbeitete Nut in der Funktionsschicht ausgebildet, bevor das Substrat mit der Schneidklinge geschnitten wird. Dementsprechend ist es nicht möglich, dass die Schneidklinge abgelenkt oder geneigt werden kann, und es ist unmöglich, dass die Schneidklinge ungleichmäßig abgenutzt wird.
    • (3) Da der Laserstrahl nicht von der Vorderseite des Wafers aus angewandt wird, ist kein Schutzfilm zum Bedecken der Vorderseite des Wafers notwendig.
    • (4) Da die Schnittnut an der Rückseite des Substrats entlang jeder Trennlinie ausgebildet ist, ist es nicht notwendig, die Breite jeder Trennlinie zu erhöhen, sodass die Anzahl an Bauelementen, die an dem Wafer ausgebildet werden können, erhöht werden kann.
    • (5) Da der Laserstrahl nicht von der Vorderseite des Wafers aus angewandt wird, ist es nicht möglich, dass der Laserstrahl durch den Aktivierungsfilm aus SiO2, SiO, SiN, SiNO, etc. gelangt, um die Funktionsschicht zu bearbeiten, und die in der Funktionsschicht erzeugte Wärme kann zeitweise durch den Aktivierungsfilm eingedämmt werden, um die seitliche Ausbreitung der Bearbeitung durch jedes Bauelement zu verursachen.
  • Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art ihrer Umsetzung werden von einem Studium der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung wird hierdurch am besten verstanden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiter-Wafers;
  • 1B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des in 1A gezeigten Halbleiter-Wafers;
  • Die 2A bis 2C sind perspektivische Ansichten zum Veranschaulichen eines Schutzbandanbringschritts
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausführen einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Wafer-Teilungsschritts
  • Die 4A bis 4C sind Ansichten zum Veranschaulichen der ersten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer Schneidvorrichtung zum Ausführen eines Schnittnutausbildungsschritts bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts;
  • Die 6A bis 6D sind Ansichten zum Veranschaulichen des Schnittnutausbildungsschritts;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Ausführen eines Laserbearbeitungsschritts bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts;
  • Die 8A bis 8D sind Ansichten zum Veranschaulichen des Laserbearbeitungsschritts;
  • Die 9A und 9B sind perspektivische Ansichten zum Veranschaulichen eines Wafer-Unterstützungsschritts;
  • Die 10A und 10B sind perspektivische Ansichten zum Veranschaulichen eines Schutzbandabziehschritts;
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Bandexpandiervorrichtung zum Ausführen eines Bandexpandierschritts; und
  • Die 12A bis 12C sind Ansichten zum Veranschaulichen des Bandexpansionsschritts.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Wafer-Bearbeitungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiter-Wafers 2, der durch das Wafer-Bearbeitungsverfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung in einzelne Bauelemente aufzuteilen ist, und 1B ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des in 1A gezeigten Halbleiter-Wafers 2. Wie in den 1A und 1B gezeigt, ist der Halbleiter-Wafer 2 aus einem Substrat 20, wie zum Beispiel einem Siliziumsubstrat, und einer Funktionsschicht 21 zusammengesetzt, die an der Vorderseite 20a des Substrats 20 ausgebildet ist. Beispielsweise weist das Substrat 20 eine Dicke von 200 μm auf. Die Funktionsschicht 21 ist aus einem Isolationsfilm und einem an dem Isolationsfilm ausgebildeten Funktionsfilm zusammengesetzt, wobei der Funktionsfilm eine Vielzahl von Schaltkreisen ausbildet. Eine Vielzahl an Bauelementen 22, wie zum Beispiel ICs und LSIs werden von der Funktionsschicht 21 wie eine Matrix ausgebildet. Diese Bauelemente 22 sind durch eine Vielzahl von sich schneidenden Trennlinien 23 aufgeteilt, die an der Funktionsschicht 21 ausgebildet sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Isolationsfilm, welcher die Funktionsschicht 21 ausbildet, durch einen SiO2-Film oder einen niedrigdurchlässigen Isolationsfilm (niedrig-k-Film) bereitgestellt. Beispiele für niedrig-k-Filme schließen einen anorganischen Film aus SiOF, BSG (SiOB), etc. und einen organischen Film, wie zum Beispiel ein Polymerfilm aus Polyimid, Parylene, etc. ein. Beispielsweise ist die Dicke des Isolationsfilms auf 10 μm eingestellt. Ferner ist an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 ein Passivierungsfilm aus SiO2, SiO, SiN, SiNO, etc. ausgebildet.
  • Das Wafer-Bearbeitungsverfahren zum Aufteilen des Halbleiter-Wafers 2 entlang der Trennlinie 23 wird nunmehr beschrieben. Als erstes wird ein Schutzbandanbringschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass ein Schutzband mit einer Haftschicht an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21, die den Halbleiter-Wafer 2 ausbildet, in dem Zustand angebracht wird, in dem die Haftschicht des Schutzbands mit der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 in Kontakt ist. Genauer gesagt wird, wie in den 2A und 2B gezeigt, ein Schutzband 3 mit einer Haftschicht 31 an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 von dem Halbleiter-Wafer 2 in dem Zustand angebracht, in dem die Haftschicht 31 des Schutzbands 3 mit der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 in Kontakt ist. Das heißt, dass das Schutzband 3 aus einer Basislage und der Haftschicht 31, die an der Vorderseite (einer Seite) der Basislage ausgebildet ist, zusammengesetzt ist. Die Basislage ist aus Polyvinylchlorid (PVC) ausgebildet und weist eine Dicke von 100 μm auf. Die Haftschicht 31 ist aus einem Acrylharz ausgebildet und weist eine Dicke von in etwa 5 μm auf. Bei diesem Schutzbandanbringschritt ist es wichtig, das Schutzband 3 nahe an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 auf so eine Weise anzubringen, dass die Haftschicht 31 des Schutzbands 3 mit den Bauelemente 22, die von der Funktionsschicht 21 ausgebildet werden, in engen Kontakt kommt, um der Anhaftung von Restpartikeln an der Vorderseite jedes Bauelements 22 vorzubeugen, wobei die Restpartikel durch Anwendung eines Laserstrahls bei einem später auszuführenden Wafer-Teilungsschritt entlang jeder Trennlinie 23 erzeugt werden können. Nach dem Anbringen des Schutzbands 3 an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2, wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform, wie in den 2A und 2B gezeigt, eine Druckwalze 4 auf dem Schutzband 3 gerollt, um, wie in 2C gezeigt, einen Druck auf das Schutzband 3 auszuüben, wodurch die Haftschicht 31 mit den von der Funktionsschicht 21 ausgebildeten Bauelementen 22 in engen Kontakt gebracht wird.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Schutzbandanbringschritts wird eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Wafer-Teilungsschritts auf so eine Weise ausgeführt, dass der Halbleiter-Wafer 2 mit dem Schutzband 3 an einer Haltefläche eines Werkstückhaltemittels in dem Zustand gehalten wird, in dem das Schutzband 3 mit der Haltefläche in Kontakt ist, und ein Laserstrahl, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, wird als nächstes auf den Halbleiter-Wafer 2 von der Rückseite 20b des Substrats 20 aus entlang jeder Trennlinie 23 angewandt, um eine laserbearbeitete Nut mit einer Tiefe auszubilden, welche das Schutzband 3 entlang jeder Trennlinie 23 erreicht, wodurch der Halbleiter-Wafer 2 in einzelne Bauelementchips aufgeteilt wird. Die erste bevorzugte Ausführungsform dieses Wafer-Teilungsschritts wird unter Verwendung einer in 3 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung 5 ausgeführt. Die in 3 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung 5 schließt einen Spanntisch 51 als Werkstückhaltemittel zum Halten eines Werkstücks, ein Laserstrahlaufbringmittel 52 zum Anwenden eines Laserstrahls an dem an der oberen Fläche des Spanntischs 51 als Haltefläche gehaltenen Werkstücks, und ein Abbildungsmittel 53 zum Abbilden des an dem Spanntisch 51 gehaltenen Werkstücks ein. Der Spanntisch 51 ist so eingerichtet, dass er das Werkstück mit Saugkraft an der Haltefläche hält. Der Spanntisch 51 ist sowohl in der durch einen Pfeil X in 3 gezeigten Zuführrichtung durch ein nicht gezeigtes Zuführmittel und in der durch einen Pfeil Y in 3 gezeigten Einteilungsrichtung durch ein nicht gezeigtes Einteilungsmittel bewegbar.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel 52 schließt ein zylindrisches Gehäuse 521, das sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt, ein nicht gezeigtes Laserstrahloszillationsmittel, das in dem Gehäuse 521 zum Oszillieren eines gepulsten Laserstrahls bereitgestellt ist, und ein Fokussiermittel 522 ein, das an dem vorderen Ende des Gehäuses 521 zum Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf das Werkstück montiert ist. Das Abbildungsmittel 53 ist an einem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 521, welches das Laserstrahlaufbringmittel 52 ausbildet, montiert. Obwohl nicht gezeigt, schließt das Abbildungsmittel 53 eine herkömmliche Abbildungseinrichtung (CCD) zum Abbilden des Werkstücks durch Verwendung sichtbaren Lichts, ein Infrarotlichtaufbringmittel zum Aufbringen von Infrarotlicht an dem Werkstück, ein optisches System zum Einfangen des durch das Infrarotlichtaufbringmittel auf das Werkstück aufgebrachten Infrarotlichts und eine Abbildungseinrichtung (Infrarot-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals ein, das mit dem durch das optische System eingefangene bzw. aufgenommene Infrarotlicht korrespondiert. Ein Bildausgabesignal von dem Abbildungsmittel 53 wird an das nicht gezeigte Steuerungsmittel übertragen.
  • Die erste bevorzugte Ausführungsform des auszuführenden Wafer-Teilungsschritts unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 5 wird nun unter Bezugnahme auf 3 und die 4A bis 4C beschrieben. Als erstes wird der durch den Schutzbandanbringschritt bearbeitete Halbleiter-Wafer 2 an dem Spanntisch 51 der in 3 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung 5 in dem Zustand platziert, in dem das Schutzband 3, das an dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht ist, mit der oberen Fläche (Haltefläche) des Spanntischs 51 in Kontakt ist. Danach wird ein nicht gezeigtes Saugmittel betätigt, um den Halbleiter-Wafer 2 durch das Schutzband 3 an dem Spanntischs 51 unter Saugkraft zu halten (Wafer-Halteschritt). Dementsprechend ist die Rückseite 20b des Substrats 20 des an dem Spanntisch 51 gehaltenen Halbleiter-Wafers 2 nach oben ausgerichtet. Obwohl ein das Schutzband 3 unterstützender ringförmiger Rahmen nicht in 3 gezeigt wird, wird dieser ringförmige Rahmen durch ein geeignetes Rahmenhaltemittel gehalten, das an dem Spanntisch 51 vorgesehen ist. Danach wird der Spanntisch 51, der den Halbleiter-Wafer 2 hält, zu einer Position direkt unter dem Abbildungsmittel 53 durch Betätigen des nicht gezeigten Zuführmittels bewegt.
  • In dem Zustand, in dem der Spanntisch 51 direkt unter dem Abbildungsmittel 53 positioniert ist, wird ein Ausrichtungsvorgang durch das Abbildungsmittel 53 und das nicht gezeigte Steuerungsmittel ausgeführt, um einen mit einem Laser zu bearbeitenden Zielbereich des Halbleiter-Wafers 2 zu erfassen. Genauer gesagt führen das Abbildungsmittel 53 und das Steuerungsmittel eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Mustererkennung, aus, um die Ausrichtung der Trennlinien 23, die sich in einer ersten Richtung an der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2 erstrecken, und des Fokussiermittels 522 des Laserstrahlaufbringmittels 52 zum Aufbringen des Laserstrahls auf den Wafer 2 entlang der Trennlinien 23 ausgeführt, um somit die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition durchzuführen (Ausrichtungsschritt). Auf ähnliche Weise wird die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition für die anderen Trennlinien 23 ausgeführt, die sich in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung an der Funktionsschicht 21 erstrecken. Obwohl die Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21, auf der die Trennlinien 23 ausgebildet sind, nach unten gerichtet ist, können die Trennlinien 23 von der Rückseite 20B des Substrats 20 abgebildet werden, da das Abbildungsmittel 53 das Infrarotlichtaufbringmittel zum Aufbringen von Infrarotlicht, das optische System zum Aufnehmen des Infrarotlichts und die Abbildungseinrichtung (Infrarot-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals aufweist, das mit dem Infrarotlicht korrespondiert.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Ausrichtungsschritts wird der Spanntisch 51 zu einem Laserstrahlaufbringbereich bewegt, wo, wie in 4A gezeigt, das Fokussiermittel 522 des Laserstrahlaufbringmittels 52 angeordnet ist, wodurch ein Ende (in 4A zu sehendes linkes Ende) einer vorbestimmten der Trennlinien 23, die sich in der ersten Richtung erstrecken, direkt unter dem Fokussiermittel 522 positioniert wird. Des Weiteren wird der Fokuspunkt P des von dem Fokussiermittel 522 aufzubringenden gepulsten Laserstrahls auf nahe der Rückseite 20B des Substrats 20 eingestellt. Danach wird der gepulste Laserstrahl, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, von dem Fokussiermittel 522 auf den Wafer 2 aufgebracht, und der Spanntisch 51 wird mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit in der durch einen Pfeil X1 in 4A gezeigten Richtung bewegt. Wenn das andere Ende (in 4B zu sehendes rechtes Ende) der vorbestimmten Trennlinie 23 die Position direkt unter dem Fokussiermittel 522, wie in 4B gezeigt, erreicht, wird das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls angehalten und die Bewegung des Spanntischs 51 wird ebenfalls angehalten.
  • Beispielsweise kann der oben erwähnte Wafer-Teilungsschritt unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt werden.
    Lichtquelle: gepulster YAG-Leser
    Wellenlänge: 355 nm
    Wiederholfrequenz: 200 kHz
    Durchschnittliche Leistung: 3 W
    Fokuspunkt Durchmesser: 10 μm
    Arbeitszuführgeschwindigkeit: 300 mm/s
  • Nach dem oben erwähnten Ausführen des Wafer-Teilungsschritts entlang der vorbestimmten Trennlinie 23, wird der Spanntisch 51 in der Einteilungsrichtung des Pfeils Y um ein Ausmaß bewegt, das mit der Teilung der Trennlinien 23 korrespondiert (Einteilungsschritt), und der Wafer-Teilungsschritt wird in ähnlicher Weise entlang der nächsten Trennlinie 23 ausgeführt, die sich in der ersten Richtung erstreckt. Nach dem Ausführen des Wafer-Teilungsschritts entlang aller Trennlinien 23, die sich in der ersten Richtung erstrecken, wird der Spanntisch 51 um 90° gedreht, um den Wafer-Teilungsschritt entlang aller verbleibender Trennlinien 23 auf ähnliche Weise auszuführen, die sich in der zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erstrecken. Als Ergebnis wird eine laserbearbeitete Nut 24 mit einer Tiefe, die das Schutzband 3 erreicht, in dem Substrat 20 und der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2, wie in 4C gezeigt, entlang jeder Trennlinie 23 ausgebildet. Dementsprechend wird der Halbleiter-Wafer 2 durch die laserbearbeiteten Nuten 24 aufgeteilt, sodass die einzelnen Bauelementchips erhalten werden, die mit den Bauelementen 22 korrespondieren bzw. diesen entsprechen. Bei diesem Wafer-Teilungsschritt können durch die Aufbringung des gepulsten Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, Restpartikel von dem Halbleiter-Wafer 2 erzeugt werden. Da das Schutzband 3 jedoch nahe an der Funktionsschicht 21 auf so eine Weise angebracht ist, dass die Haftschicht 31 des Schutzbands 3 in engem Kontakt mit den Bauelementen 22 ist, die von der Funktionsschicht 21 ausgebildet werden, kann einem Anhaften der Restpartikel an den Bauelementen 22 vorgebeugt werden. Die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls erzeugten Restpartikel haften an der Haftschicht 31 des Schutzbands 3 in einem Bereich an, der mit jeder Trennlinie 23 korrespondiert.
  • Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 8D beschrieben. Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts wird als erstes ein Schnittnutausbildungsschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass das Substrat 20 des Halbleiter-Wafers 2 von der Rückseite 20b aus in einem Bereich geschnitten wird, der mit jeder Trennlinie 23 korrespondiert, und zwar unter Verwendung einer Schneidklinge, um dadurch eine Schnittnut mit einer Tiefe auszubilden, welche nicht die Funktionsschicht 21 erreicht, sodass ein Teil des Substrats 20 in diesem Bereich verbleibt bzw. übrig bleibt. Dieser Schnittnutausbildungsschritt wird durch Verwendung einer in 5 gezeigten Schneidevorrichtung 6 ausgeführt. Wie in 5 gezeigt, schließt die Schneidevorrichtung 6 einen Spanntisch 61 als Werkstückhaltemittel zum Halten eines Werkstücks, ein Schneidemittel 62 zum Schneiden des an dem Spanntisch 61 gehaltenen Werkstücks und ein Abbildungsmittel 63 zum Abbilden des an dem Spanntisch 61 gehaltenen Werkstücks ein. Der Spanntisch 61 weist eine obere Fläche als eine Haltefläche zum Halten des Werkstücks darauf unter Saugkraft auf. Der Spanntisch 61 ist sowohl in der durch einen Pfeil X in 5 gezeigten Zuführ- bzw. Vorschubrichtung durch ein nicht gezeigtes Zuführmittel als auch in der durch einen Pfeil Y in 5 gezeigten Einteilungsrichtung durch ein nicht gezeigtes Einteilungsmittel bewegbar.
  • Das Schneidemittel 62 schließt ein Spindelgehäuse 621, das sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt, eine Drehspindel 622, die drehbar durch das Spindelgehäuse 621 unterstützt ist, und eine Schneidklinge 623 ein, die an der Drehspindel 622 an deren vorderen Endabschnitt montiert ist. Die Drehspindel 622 ist angepasst, um in der durch einen Pfeil 623a gezeigten Richtung durch einen nicht gezeigten Servomotor gedreht zu werden, der in dem Spindelgehäuse 621 vorgesehen ist. Die Schneidklinge 623 ist aus einer aus Aluminium ausgebildeten scheibenförmigen Basis 624 und einer ringförmigen Schneidkante 625 zusammengesetzt, die an einer Seitenfläche der Basis 624 entlang ihres äußeren Umfangs montiert ist. Die ringförmige Schneidkante 625 ist eine galvanogeformte Diamantklinge, die durch Anhaften von abrasiven Diamantpartikeln mit einer Korngröße von 3 bis 4 μm hergestellt ist, mit einer Nickelbeschichtung an der Seitenfläche des äußeren Umfangsabschnitts der Basis 624. Beispielsweise weist die Schneidkante 625 eine Dicke von 40 μm und einen Außendurchmesser von 52 mm auf.
  • Das Abbildungsmittel 63 ist an einem vorderen Endabschnitt des Spindelgehäuses 621 montiert. Obwohl nicht gezeigt, schließt das Abbildungsmittel 63 eine herkömmliche Abbildungseinrichtung (CCD) zum Abbilden des Werkstücks unter Verwendung sichtbaren Lichts, ein Infrarotlichtaufbringmittel zum Aufbringen von Infrarotlicht auf das Werkstück, ein optisches System zum Aufnehmen des Infrarotlichts, das durch das Infrarotlichtaufbringmittel auf das Werkstück aufgebracht wird, und eine Abbildungseinrichtung (Infrarot-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals ein, das mit dem Infrarotlicht korrespondiert, welches durch das optische System aufgenommen bzw. eingefangen wird. Eine Bildsignalausgabe von dem Abbildungsmittel 63 wird an ein nicht gezeigtes Steuerungsmittel übertragen.
  • Beim Ausführen des Schnittnutausbildungsschritts unter Verwendung der oben erwähnten Schneidevorrichtung 6, wird der durch den Schutzbandanbringschritt bearbeitete Halbleiter-Wafer 2 an dem Spanntisch 61 in dem Zustand platziert, in dem das Schutzband 3 an dem Halbleiter-Wafer 2 mit der oberen Fläche (Haltefläche) des Spanntischs 61, wie in 5 gezeigt, in Kontakt ist. Danach wird ein nicht gezeigtes Saugmittel betätigt, um den Halbleiter-Wafer 2 durch das Schutzband 3 an dem Spanntisch 61 mit einer Saugkraft zu halten (Wafer-Halteschritt). Dementsprechend ist die Rückseite 20b des Substrats 20 des Halbleiter-Wafers 2, der an dem Spanntisch 61 gehalten wird, nach oben gerichtet. Obwohl in 5 kein das Schutzband 3 unterstützender ringförmiger Rahmen gezeigt ist, wird dieser ringförmige Rahmen durch ein an dem Spanntisch 61 vorgesehenes Rahmenhaltemittel gehalten. Danach wird der den Halbleiter-Wafer 2 haltende Spanntisch 61 durch Betätigung des nicht gezeigten Zuführmittels zu einer Position direkt unter dem Abbildungsmittel 63 bewegt.
  • In dem Zustand, in dem der Spanntisch 61 direkt unter dem Abbildungsmittel 63 positioniert ist, wird durch das Abbildungsmittel 63 und das nicht gezeigte Steuerungsmittel ein Ausrichtungsvorgang ausgeführt, um einen Zielbereich des zu schneidenden Halbleiter-Wafers 2 zu erfassen. Genauer gesagt führen das Abbildungsmittel 63 und das Steuerungsmittel eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Mustererkennung, zum Hervorrufen der Ausrichtung der Schneidklinge 623 und des Bereichs des Substrats 20 aus, der mit jeder Trennlinie 23 korrespondiert, die sich in einer ersten Richtung des Halbleiter-Wafers 2 an der Funktionsschicht 21 erstreckt, wodurch die Ausrichtung des Schnittbereichs durch die Schneidklinge 623 ausgeführt wird (Ausrichtungsschritt). Auf ähnliche Weise wird die Ausrichtung eines weiteren Schnittbereichs durch die Schneidklinge 623 für die verbleibenden Trennlinien 23 ausgeführt, die sich in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung an der Funktionsschicht 21 erstrecken. Obwohl die Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21, an der die Trennlinien 23 ausgebildet sind, nach unten gerichtet ist, können die Trennlinien 23 von der Rückseite 20b des Substrats 20 abgebildet werden, da das Abbildungsmittel 63 das Infrarotlichtaufbringmittel zum Aufbringen von Infrarotlicht, das optische System zum Aufnehmen des Infrarotlichts und die Abbildungseinrichtung (Infrarot-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals einschließt, das mit dem Infrarotlicht korrespondiert.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Ausrichtungsschritts, um den Bereich des Substrats 20 zu erfassen, der mit jeder Trennlinie 23 des an dem Spanntisch 61 gehaltenen Halbleiter-Wafers 2 korrespondiert, wird der Spanntisch 61 zu einer Schneidestartposition in dem Schnittbereich durch die Schneidklinge 623 bewegt, wodurch ein Ende (das in 6A zu sehende linke Ende) einer vorbestimmten der Trennlinien 23 auf der rechten Seite einer Position mit einem vorbestimmtes Ausmaß, wie in 6A gezeigt, direkt unter der Schneidklinge 623 positioniert.
  • In dem Zustand, in dem der an dem Spanntisch 61 gehaltene Halbleiter-Wafer 2, wie oben beschrieben, auf die Schneidestartposition in dem Schnittbereich eingestellt wird, wird die Schneidklinge 623 von einer durch eine gestrichelte Linie in 6A gezeigten Bereitschaftsposition auf eine durch eine in 6A mit einer durchgehenden Linie gezeigten Arbeitsposition abgesenkt, wie durch einen Pfeil Z1 in 6A gezeigt. Wie in den 6A und 6C gezeigt, ist die Arbeitsposition so eingestellt, dass das untere Ende der Schneidklinge 623 die Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2 nicht erreicht (zum Beispiel ist das untere Ende der Schneidklinge 623 auf eine vertikale Position eingestellt, die von der Vorderseite 20a des Substrats 20 in Richtung von dessen Rückseite 20b mit einem Abstand von 5 bis 10 μm angehoben ist).
  • Danach wird die Schneidklinge 623 in der durch einen Pfeil 623a in 6A gezeigten Richtung mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit gedreht, und der Spanntisch 61 wird in der durch einen Pfeil X1 in 6A gezeigten Richtung mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit bewegt. Wenn das andere Ende, d. h. das in 6B zu sehende rechte Ende, der vorbestimmten Trennlinie 23 mit einem vorbestimmten Abstand eine Position auf der linken Seite der Position direkt unter der Schneidklinge 623 erreicht, wie in 6D gezeigt, wird die Bewegung des Spanntischs 61 angehalten. Im Ergebnis wird eine Schnittnut 25 auf der Rückseite 20B des Substrats 20 des Halbleiter-Wafers 2 entlang der vorbestimmten Trennlinie 23 ausgebildet, sodass die Tiefe der Schnittnut 25 die Funktionsschicht 21 nicht erreicht, d. h. ein Teil 201 des Substrats 20 wird, wie in 6D gezeigt, an der Vorderseite 20a stehen gelassen (Schnittnutausbildungsschritt).
  • Danach wird die Schneidklinge 623 von der Arbeitsposition zu der Bereitschaftsposition angehoben, wie durch einen Pfeil Z2 in 6B gezeigt, und der Spanntisch 61 wird als nächstes in der durch einen Pfeil X2 in 6B gezeigten Richtung zu der in 6A gezeigten Position bewegt. Danach wird der Spanntisch 61 um ein Ausmaß in der Richtung senkrecht zu der Blattebene der 6A (Einteilungsrichtung) bewegt, die mit der Teilung der Trennlinien 23 korrespondiert, wodurch die Schneidklinge 623 mit dem Bereich ausgerichtet wird, der mit der nächsten in der ersten Richtung erstreckenden Trennlinie 23 korrespondiert. In dem Zustand, in dem die Schneidklinge 623 mit dem Bereich ausgerichtet ist, der mit der nächsten Trennlinie 23, wie oben erwähnt, korrespondiert, wird der Schnittnutausbildungsschritt auf ähnliche Weise ausgeführt.
  • Beispielsweise wird der oben erwähnte Schnittnutausbildungsschritt unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen ausgeführt.
    Außendurchmesser der Schneidklinge: 52 mm
    Dicke der Schneidklinge: 40 μm
    Drehgeschwindigkeit der Schneidklinge: 30.000 UPM
    Arbeitsvorschubgeschwindigkeit: 50 mm/s
  • Auf diese Weise wird der Schnittnutausbildungsschritt auf ähnliche Weise entlang sämtlicher Trennlinien 23 ausgeführt, die sich in der ersten Richtung erstrecken, der Spanntisch 61 wird um 90° gedreht, um den Schnittnutausbildungsschritt entlang der verbleibenden Trennlinien 23, die sich in der zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erstrecken, auf ähnliche Weise auszuführen.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Schnittnutausbildungsschritts wird ein Laserbearbeitungsschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass der Halbleiter-Wafer 2 mit dem Schutzband 3 an einer Haltefläche des Werkstückhaltemittels in dem Zustand gehalten wird, in dem das Schutzband 3 mit der Haltefläche in Kontakt ist, und ein Laserstrahl, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, wird als nächstes auf den Halbleiter-Wafer 2 von der Rückseite 20b des Substrats 20 aus entlang des Bodens jeder Schnittnut 25 aufgebracht, um eine laserbearbeitete Nut mit einer Tiefe auszubilden, welche das Schutzband 3 entlang jeder Trennlinie 23 erreicht, wodurch der Halbleiter-Wafer 2 in einzelne Bauelementchips aufgeteilt wird. Dieser Laserbearbeitungsschritt wird unter Verwendung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 5 ausgeführt, die in 7 gezeigt wird. Die in 7 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung 5 ist die gleiche wie die in 3 gezeigte.
  • Durch Ausführen des Laserbearbeitungsschritts unter Verwendung der in 7 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung 5 wird der durch den Schnittnutausbildungsschritt bearbeitete Halbleiter-Wafer 2 an dem Spanntisch 51 in dem Zustand platziert, in dem das Schutzband 3, das an dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht ist, mit der oberen Fläche (Haltefläche) des Spanntischs 51 in Kontakt ist. Danach wird das nicht gezeigte Saugmittel betätigt, um den Halbleiter-Wafer 2 durch das Schutzband 3 an dem Spanntisch 51 zu halten (Wafer-Halteschritt). Dementsprechend ist die Rückseite 20b des Substrats 20 des Halbleiter-Wafers 2, der an dem Spanntisch 51 gehalten wird, nach oben gerichtet. Obwohl in 7 kein das Schutzband 3 unterstützender ringförmiger Rahmen gezeigt ist, wird dieser ringförmige Rahmen durch ein geeignetes Rahmenhaltemittel gehalten, das an dem Spanntisch 51 bereitgestellt ist. Danach wird der Spanntisch 51, der den Halbleiter-Wafer 2 hält, durch Betätigen des nicht gezeigten Zuführ- bzw. Vorschubmittels zu einer Position direkt unter dem Abbildungsmittel 53 bewegt.
  • In dem Zustand, in dem der Spanntisch 51 direkt unter dem Abbildungsmittel 53 positioniert ist, wird ein Ausrichtungsvorgang durch das Abbildungsmittel 53 und das nicht gezeigte Steuerungsmittel ausgeführt, um einen Zielbereich des per Laser zu bearbeitenden Halbleiter-Wafers 2 zu erfassen. Genauer gesagt führen das Abbildungsmittel 53 und das Steuerungsmittel eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Mustererkennung, durch, um das Ausrichten der Schnittnut 25, die sich auf der Rückseite 20b des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 in der ersten Richtung erstreckt, und des Fokussiermittels 522 des Laserstrahlaufbringmittels 52 zum Aufbringen des Laserstrahls auf den Wafer 2 entlang der Schnittnuten 25 hervorzurufen, wodurch die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition ausgeführt wird (Ausrichtungsschritt). Auf ähnliche Weise wird die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition für die anderen Schnittnuten 25 ausgeführt, die sich in der zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erstrecken.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Ausrichtungsschritts wird der Spanntisch 51 zu einem Laserstrahlaufbringbereich bewegt, wo das Fokussiermittel 522 des Laserstrahlaufbringmittels 52, wie in 8A gezeigt, angeordnet ist, wodurch ein Ende (das in 8A zu sehende linke Ende) einer vorbestimmten der Schnittnuten 25 unter dem Fokussiermittel 522 positioniert wird. Ferner wird der Fokuspunkt P des aufzubringenden gepulsten Laserstrahls durch das Fokussiermittel 522 nahe des Bodens der vorbestimmten Schnittnut 25, wie in 8C gezeigt, eingestellt. Danach wird der gepulste Laserstrahl, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, von dem Fokussiermittel 522 auf den Wafer 2 aufgebracht, und der Spanntisch 51 wird in der durch einen Pfeil X1 in 8A gezeigten Richtung mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit bewegt. Wenn das andere Ende, d. h. das in 8B zu sehende rechte Ende, der vorbestimmten Schnittnut 25, wie in 8B gezeigt, die Position direkt unter dem Fokussiermittel 522 erreicht, wird das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls angehalten und die Bewegung des Spanntischs 51 wird ebenfalls gestoppt (Laserbearbeitungsschritt).
  • Danach wird der Spanntisch 51 in der Einteilungsrichtung des Pfeils Y (in der zu der Blattebene der 8B senkrechten Richtung) durch ein Ausmaß bewegt, das mit der Teilung der Schnittnuten 25 korrespondiert, d. h. mit der Teilung der Trennlinien 23 korrespondiert. Danach wird der gepulste Laserstrahl von dem Fokussiermittel 522 auf den Halbleiter-Wafer 2 aufgebracht, und der Spanntisch 51 wird in der durch einen Pfeil X2 in 8B gezeigten Richtung mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit bewegt. Wenn der Spanntisch 51 zu der in 8A gezeigten Position zurückgeführt wird, wird das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls angehalten und die Bewegung des Spanntischs 51 wird ebenfalls gestoppt.
  • Durch Ausführen des oben erwähnten Laserbearbeitungsschritts wird eine laserbearbeitete Nut 24 mit einer Tiefe, welche das Schutzband 3 erreicht, in dem Teil 201 des Substrats 20 und der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2 entlang jeder Schnittnut 25, wie in 8D gezeigt, ausgebildet. Im Ergebnis werden der Teil 201 des Substrats 20 und die Funktionsschicht 21 in dem Bereich, der mit jeder Trennlinie 23 korrespondiert, durch die laserbearbeitete Nut 24 aufgeteilt. Der oben erwähnte Laserbearbeitungsschritt wird auf ähnliche Weise entlang sämtlicher Trennlinien 23 (entlang sämtlicher Schnittnuten 25) ausgeführt, wodurch eine ähnliche laserbearbeitete Nut 24 in dem Teil 201 des Substrats 20 und der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2 entlang jeder Trennlinie 23 ausgebildet wird, wobei jede laserbearbeitete Nut 24 eine Tiefe aufweist, die das Schutzband 3 erreicht. Das heißt, dass der Halbleiter-Wafer 2 in die einzelnen Bauelementchips aufgeteilt wird, die mit den Bauelementen 22 korrespondieren bzw. diesen entsprechen. In diesem Laserbearbeitungsschritt können durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat 20 und die Funktionsschicht 21 aufweist, Restpartikel aus dem Halbleiter-Wafer 2 erzeugt werden. Da das Schutzband 3 jedoch auf so eine Weise nahe an der Funktionsschicht 21 angebracht ist, dass die Haftschicht 31 des Schutzbands 3 mit den von der Funktionsschicht 21 ausgebildeten Bauelementen 22 in engem Kontakt ist, kann einem Anhaften der Restpartikel an den Bauelementen 22 vorgebeugt werden. Die Restpartikel, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls erzeugt worden sind, haften an der Haftschicht 31 des Schutzbands 3 in einem Bereich an, der mit jeder Trennlinie 23 korrespondiert.
  • Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Wafer-Teilungsschritts wird die Schnittnut 25 in dem Substrat 20 des Halbleiter-Wafers 2 entlang jeder Trennlinie 23 ausgebildet. Verglichen mit der ersten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts, der in den 4A bis 4C gezeigt wird, kann dementsprechend die Leistung des gepulsten Laserstrahls bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wafer-Teilungsschritts reduziert werden.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Wafer-Teilungsschritts wird ein Wafer-Unterstützungsschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass die Rückseite 20B des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 an ein Trennband angebracht und das Trennband in seinem Randabschnitt an einem ringförmigen Rahmen unterstützt wird, der eine innere Öffnung aufweist, die imstande ist, den Halbleiter-Wafer 2 aufzunehmen und dadurch den Halbleiter-Wafer 2 durch das Trennband an dem ringförmigen Rahmen zu unterstützen. Genauer gesagt wird, wie in den 9A und 9B gezeigt, ein Trennband T vorbereitend bei seinem Umfangsabschnitt an einem ringförmigen Rahmen F unterstützt, der eine innere Öffnung aufweist, sodass die innere Öffnung des ringförmigen Rahmens F durch das Trennband T geschlossen wird. In diesem Zustand wird die Rückseite 20b des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 an der Vorderseite (Haftseite) des Trennbands T angebracht, die zu der inneren Öffnung des ringförmigen Rahmens F hin exponiert ist. Dementsprechend ist das Schutzband 3, das an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 von dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht ist, in dem Zustand nach oben gerichtet, in dem der Halbleiter-Wafer 2 an dem Trennband T angebracht ist. Beispielsweise ist das Trennband T aus einem Polyethylen-Film mit einer Dicke von 100 μm und einer Haftschicht zusammengesetzt, die an der Vorderseite des Polyethylen-Films ausgebildet ist. Während die Rückseite 20b des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 an dem Trennband T angebracht ist, das vorbereitend bei seinem Umfangsabschnitt bzw. Randabschnitt an dem ringförmigen Rahmen F in dieser in den 9A und 9B gezeigten bevorzugten Ausführungsform unterstützt wird, kann das Trennband T an der Rückseite 20b des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht werden und zur gleichen Zeit kann der Randabschnitt des Trennbands T an dem ringförmigen Rahmen F montiert werden.
  • Nach dem Ausführen des oben genannten Wafer-Unterstützungsschritts wird ein Schutzbandabziehschritt, wie in 10A gezeigt, auf so eine Weise ausgeführt, dass das Schutzband 3, welches an der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 von dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht ist, abgezogen wird. Wie in 10B gezeigt, haften Restpartikel 26, die durch Aufbringung des gepulsten Laserstrahls in dem Wafer-Teilungsschritt erzeugt werden, an der Haftschicht 31 des Schutzbands 3, das von der Vorderseite 21a der Funktionsschicht 21 von dem Halbleiter-Wafer 2 abgezogen wird. Auf diese Weise haften Restpartikel 26, die durch die Anwendung des gepulsten Laserstrahls in dem Wafer-Teilungsschritt erzeugt werden, an der Haftschicht 31 des Schutzbands 3, sodass die Restpartikel 26 davon abgehalten werden, an den Bauelementen 22 zu haften, die von der Funktionsschicht 21 des Halbleiter-Wafers 2 ausgebildet werden.
  • Nach dem Ausführen des oben erwähnten Wafer-Unterstützungsschritts und des Schutzbandabziehschritts wird ein Bandexpandierschritt auf so eine Weise ausgeführt, dass das Trennband T, das an der Rückseite 20b des Substrats 20 von dem Halbleiter-Wafer 2 angebracht ist, expandiert wird, um die Beabstandung zwischen den Bauelementen 22 zu erhöhen, die bereits voneinander getrennt sind. Dieser Bandexpandierschritt wird unter Verwendung einer Bandexpandiervorrichtung 7 ausgeführt, die in 11 gezeigt wird. Die in 11 gezeigte Bandexpandiervorrichtung 7 schließt ein Rahmenhaltemittel 71 zum Halten des ringförmigen Rahmens F, ein Bandexpandiermittel 72 zum Expandieren des Trennbands T, das durch den über das Rahmenhaltemittel 71 gehaltenen ringförmigen Rahmen F unterstützt wird, und eine Abholzange bzw. Abholspanneinrichtung 73 ein. Das Rahmenhaltemittel 71 weist ein ringförmiges Rahmenhalteelement 711 und eine Vielzahl von Klammern 712 als Befestigungsmittel auf, die an dem äußeren Umfang des Rahmenhalteelements 711 vorgesehen sind. Die obere Fläche des Rahmenhalteelements 711 wirkt als Haltefläche 711a zum Montieren bzw. Halten des ringförmigen Rahmens F daran. Der ringförmige Rahmen F, der an der Montagefläche 711a montiert ist, wird durch die Klammern 712 an dem Rahmenhalteelement 711 befestigt. Das Rahmenhaltemittel 71 wird durch das Bandexpandiermittel 72 so unterstützt, das es in vertikaler Richtung bewegbar ist.
  • Das Bandexpandiermittel 72 schließt eine Expandiertrommel 721 ein, die innerhalb des ringförmigen Rahmenhalteelements 711 vorgesehen ist. Die Expandiertrommel 721 weist einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ringförmigen Rahmens F, und einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Halbleiter-Wafers 2, der an dem durch den ringförmigen Rahmen F unterstützten Trennband T angebracht ist. Die Expandiertrommel 721 weist einen Stützflansch 722 an dem unteren Ende der Trommel 721 auf. Das Bandexpandiermittel 72 schließt ferner ein Unterstützungsmittel 723 für ein in vertikaler Richtung bewegbares Unterstützen des ringförmigen Rahmenhalteelements 711 ein. Das Stützmittel 723 ist aus einer Vielzahl von Luftzylindern 723a zusammengesetzt, die an dem Stützflansch 722 vorgesehen sind. Jeder Luftzylinder 723a ist mit einer Kolbenstange 723b vorgesehen, die an der unteren Fläche des ringförmigen Rahmenhalteelements 711 verbunden ist. Das Stützmittel 723, das aus dieser Vielzahl von Luftzylindern 723a zusammengesetzt ist, hat die Funktion, das ringförmige Rahmenhalteelement 711 in vertikaler Richtung zu bewegen, um wahlweise eine in 12A gezeigte Referenzposition, bei der die Montagefläche 711a im Wesentlichen auf gleicher Höhe wie das obere Ende der Expandiertrommel 721 ist und eine Expansionsposition einzunehmen, bei der die Montagefläche 711a, wie in 12B gezeigt, um ein vorbestimmtes Ausmaß auf einer niedrigeren Höhe ist als das obere Ende der Expandiertrommel 721.
  • Es wird nunmehr der Bandexpandierschritt unter Verwendung der Bandexpandiervorrichtung 7 unter Bezugnahme auf die 12A bis 12C beschrieben. Wie in 12A gezeigt, wird der ringförmige Rahmen F, welcher den Halbleiter-Wafer 2 durch das Trennband T unterstützt, an der Montagefläche 711A des Rahmenhalteelements 711 von dem Rahmenhaltemittel 71 montiert und durch die Klammern 712 an dem Rahmenhalteelement 711 befestigt (Rahmenhalteschritt). Zu diesem Zeitpunkt wird das Rahmenhalteelement 711 bei der in 12A gezeigten Referenzposition eingestellt. Danach werden die Luftzylinder 723a als Stützmittel 723 des Bandexpandiermittels 72 betätigt, um das Rahmenhalteelement 711 auf die in 12B gezeigte Expansionsposition abzusenken. Dementsprechend wird der ringförmige Rahmen F, der an der Montagefläche 711a des Rahmenhalteelements 711 befestigt ist, ebenfalls abgesenkt, sodass das Trennband T, welches an dem ringförmigen Rahmen F unterstützt wird, an dem oberen Ende der Expandiertrommel 721 zum Anliegen kommt und, wie in 12B gezeigt, expandiert wird (Bandexpandierschritt). Als Ergebnis wirkt eine Kraft an dem Halbleiter-Wafer 2, der an dem Trennband T angebracht ist, in der radialen Richtung des Halbleiter-Wafers 2. Dementsprechend wird ein erhöhter Abstand S zwischen beliebigen benachbarten der einzelnen Bauelemente 22 ausgebildet, die, wie in 12B gezeigt, bereits voneinander getrennt sind.
  • Danach wird die Abholspanneinrichtung 73 betätigt, um jedes Bauelement 22 mittels einer Saugkraft zu halten und sie von dem Trennband T abzuziehen, wodurch die Bauelemente 22, wie in 12C gezeigt, einzeln aufgenommen bzw. abgeholt werden (Abholschritt). Danach wird jedes Bauelement 22 als so abgeholter Bauelementchip zu einer nicht gezeigten Ablage oder einer Position überführt, wo ein Die-Bondingschritt ausgeführt wird. Durch Ausführen des Bandexpandierschritts wird der erhöhte Abstand S zwischen beliebigen angrenzenden der einzelnen Bauelemente 22 ausgebildet, die an dem Trennband T angebracht sind, sodass jedes Bauelement 22 auf einfache Weise ohne den Kontakt mit seinem angrenzenden bzw. benachbarten Bauelement 22 in dem Abholschritt abgeholt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind somit durch die Erfindung als einbezogen zu betrachten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-64231 [0006, 0007]

Claims (1)

  1. Wafer-Bearbeitungsverfahren zum Aufteilen eines Wafers in eine Vielzahl einzelner Bauelemente entlang einer Vielzahl von Trennlinien, die an einer Vorderseite des Wafers ausgebildet sind, wobei der Wafer aus einem Substrat und einer Funktionsschicht, die an einer Vorderseite des Substrats ausgebildet ist, zusammengesetzt ist und einzelne Bauelemente von der Funktionsschicht ausgebildet werden und durch die Trennlinien aufgeteilt sind, wobei das Wafer-Bearbeitungsverfahren umfasst: einen Schutzbandanbringschritt zum Anbringen eines Schutzbands, welches eine Haftschicht aufweist, an einer Vorderseite der Funktionsschicht von dem Wafer in einem Zustand, in dem die Haftschicht des Schutzbands mit der Vorderseite der Funktionsschicht in Kontakt ist; und einen Wafer-Teilungsschritt zum Halten des durch den Schutzbandanbringschritt bearbeiteten Wafers an einer Haltefläche eines Spanntischs in einem Zustand, in dem das Schutzband mit der Haltefläche in Kontakt ist, und dann Aufbringen eines Laserstrahls, der eine Absorptionswellenlänge für das Substrat und die Funktionsschicht des Wafers aufweist, von einer Rückseite des Substrats aus entlang jeder Trennlinie, um eine laserbearbeitete Nut mit einer Tiefe auszubilden, die das Schutzband entlang jeder Trennlinie erreicht, wodurch der Wafer in einzelne Bauelementchips aufgeteilt wird, welche den einzelnen Bauelementen entsprechen, wobei das Schutzband bei dem Schutzbandanbringschritt auf so eine Weise nahe an der Vorderseite der Funktionsschicht angebracht wird, dass die Haftschicht des Schutzbands mit den von der Funktionsschicht ausgebildeten Bauelementen in engen Kontakt kommt, um der Anhaftung von Restpartikeln an einer Vorderseite von jedem Bauelement vorzubeugen, wobei die Restpartikel durch das Aufbringen des Laserstrahls in dem Wafer-Teilungsschritt entlang jeder Trennlinie aus dem Wafer erzeugt werden.
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